安徽省芜湖市2021-2022学年高二化学上学期期末考试试卷（Word版含解析）

2021~2022学年度第一学期芜湖市高中教育教学质量监控高二年级化学(理科)试题卷(选择性必修1)注意事项：1.本卷共三大题，24小题，满分100分，考试时间为100分钟。2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。3.请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”答题是无效的。4.考试结束后，请将“试题卷"和“答题卷”一并交回。一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。)1.化学与生活密切相关，下列说法错误的是A.电解熔融氧化铝可制备单质铝B.K2FeO4可以用于饮用水的净化，杀菌消毒C.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀D.研发高效催化剂，降低水分解反应的焓变，有利于开发氢能源【答案】D【解析】【详解】A．电解熔融氧化铝生成铝和氧气，工业用此反应制取铝，故A正确；B．K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒，K2FeO4被还原生成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁胶体而净水，故B正确；C．地下钢铁管道用导线连接锌块，构成原电池时铁为正极，保护了铁，所以地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀，故C正确；D．催化剂只影响反应历程，水分解反应的焓变不变，故D错误；故选：D。2.化学知识无处不在。下列劳动中化学品使用错误且对应的化学知识解释正确的是选项劳动/化学品使用化学知识A农业施肥：草木灰与铵态氮肥混合施用互相促进水解并导致肥效降低B水壶除垢：白醋除去水垢中的CaCO3醋酸酸性强于碳酸C清洗油污：用热纯碱溶液清洗厨房油污利用升温水解平衡正移D清洗餐具：餐后将洗净的铁锅擦干减缓铁的锈蚀 A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A．草木灰的主要成分是碳酸钾，草木灰与铵态氮肥混合，两者发生双水解反应产生氨气，导致肥效降低，使用错误，解释正确，故A符合题意；B．白醋中含有醋酸，醋酸酸性强于碳酸，醋酸能与CaCO3反应生成易溶于水的醋酸钙，所以可以用白醋除去水垢中的CaCO3，做法及解释均正确，故B不符合题意；C．温度升高会促进纯碱的水解，纯碱水解显碱性，油脂在碱性条件下发生水解，所以用热纯碱溶液清洗厨房油污，做法及解释均正确，故C不符合题意；D．铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀，形成铁锈，所以餐后将洗净的铁锅擦干可以减缓铁的锈蚀，做法及解释均正确，故D不符合题意；答案选A。3.在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是A.H＋浓度减小，HClO浓度减小B.H＋浓度增大，HClO浓度增大C.H＋浓度减小，HClO浓度增大D.H＋浓度增大，HClO浓度减小【答案】C【解析】【分析】【详解】碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大，故C选项符合题意，答案选C。【点睛】4.如图曲线b表示放热反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按a曲线进行，可采取的措施是 A.升高温度B.加大X的投入量C.加催化剂D.增大体积【答案】D【解析】【分析】由图像可知，由曲线b到曲线a，到达平衡的时间延长，改变条件，反应速率减慢，且平衡时X的转化率不变，说明条件改变不影响平衡状态的移动，据此分析解答。【详解】A．该反应正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，且平衡向逆反应方向移动，X的转化率降低，故A不选；B．加大X的投入量，X的浓度增大，反应速率加快，且X的转化率降低，故B不选；C．加催化剂，催化剂不影响平衡移动，X的转化率不变，但反应速率加快，故C不选；D．增大体积，压强减小，该反应前后气体的物质的量不变，压强降低平衡不移动，且反应速率降低，故D选；答案选D。5.下列关于酸碱中和滴定实验的说法错误的是A.指示剂变色点必须在滴定突跃范围内B.酸碱滴定实验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差C.若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，则测得结果不可靠D.滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干【答案】B【解析】【详解】A．为了及时判断滴定终点，指示剂变色点必须在滴定突跃范围内，A正确；B．若用待测液润洗锥形瓶，会造成待测液物质的量偏大，测得的浓度偏高，实验误差变大，B错误；C．若装标准溶液滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使最终测得的待测液浓度偏高，结果不可靠，C正确； D．滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干，否则会使滴定管刻度不准确，D正确；答案选B。6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.用溶液将锅炉水垢中转化为B.恒温下，由、、组成的平衡体系加压后颜色变深C配制溶液：将固体先溶解于浓盐酸，再稀释到所需浓度D.石蕊()可发生电离：，可用作酸碱指示剂【答案】B【解析】【分析】【详解】A．的溶解度小于的溶解度，所以用溶液将锅炉水垢中的转化为，然后用盐酸将转化为可溶性的盐，故A不符合题意；B．由反应可知，该反应为恒压反应，所以在恒温下，改变体系压强，体系颜色会加深，但平衡不发生移动，故B符合题意；C．配制溶液：将固体先溶于浓盐酸，防止铁离子水解，然后用蒸馏水稀释到所需的浓度，故C不符合题意；D．石蕊()可发生电离：，在酸性环境条件下平衡逆向移动，在碱性条件下平衡正向移动，故D不符合题意。答案选B。7.反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是A.该反应、B.该反应的平衡常数C.高温下反应每生成1molSi需消耗D.用E表示键能，该反应【答案】B【解析】 【详解】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，故C错误；D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl)－2E(Si－Si)，故D错误；答案为B。8.将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO、⑧NH分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是A.①③⑤⑦⑧B.②④⑦C.①⑥D.②④⑥⑧【答案】B【解析】【分析】【详解】①H＋加入水中，将增大溶液中的c(H+)，从而抑制水的电离；②Cl－加入水中，不影响水电离产生的c(H+)、c(OH－)，对水的电离不产生影响；③Al3＋加入水中，与水电离产生的OH-结合，从而促进水的电离；④K＋加入水中，不影响水电离产生的c(H+)、c(OH－)，对水的电离不产生影响；⑤S2－加入水中，与水电离产生的H+结合，从而促进水的电离；⑥OH－加入水中，将增大溶液中的c(OH－)，从而抑制水的电离；⑦NO加入水中，不影响水电离产生的c(H+)、c(OH－)，对水的电离不产生影响；⑧NH加入水中，与水电离产生的OH-结合，从而促进水的电离；综合以上分析，②④⑦加入水中，对水电离不产生影响，故选B。9.工业上电解熔融NaCl与电解食盐水都能直接得到的物质是A.NaB.NaOHC.H2D.Cl2【答案】D【解析】 【详解】电解熔融氯化钠生成氯气和钠，方程式为：2NaCl2Na+Cl2↑；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；所以二者都能得到的为Cl2，故选：D。10.以硫酸铜溶液作电解液，对含杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列说法正确的是A.阴极发生的主要反应为：Cu2++2e-=CuB.粗铜与直流电源负极相连C.电路中每通过6.02×1023个电子，阳极一定减少0.5molCuD.杂质Ag主要以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成“阳极泥”【答案】A【解析】【详解】A．阴极与电池的负极相连，是电解质中的阳离子发生还原反应，即Cu2++2e-═Cu，故A正确；B．电解精炼铜时，粗铜应作阳极，与直流电源正极相连，故B错误；C．电路中每通过6.02×1023个即电子，阳极上不仅铜失电子，比铜活泼的金属也失电子，则减小少于0.5molCu，故C错误；D．金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此Ag不会放电，以单质形式沉积下来，故D错误；故选：A。二、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分，每小题只有1个选项符合题意。)11.一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s)，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是A.反应达到平衡状态时A的转化率为60%B.x=4C.平衡时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6：5D.若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态【答案】D【解析】【详解】A．反应达到平衡状态时，根据方程式可知，参与反应的A的物质的量为：n(A)=n(D)=×1mol=1.5mol，则A的转化率为=60%，A正确；B．5s内(D)==mol•L-1•s-1=0.1mol•L-1•s-1，相同时间内其反应速率之比等于计量数之比， (C)：(D)=x：2=0.2mol/(L．s)：0.1mol•L-1•s-1=2：1，x=4，A正确；C．恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于其压强之比，开始时混合气体总物质的量=(2.5+2.5)mol=5mol，平衡时生成1molD，生成n(C)=0.2mol/(L．s)×5s×2L=2mol，剩余n(A)=2.5mol-×1mol=1mol、剩余n(B)=2.5mol-×1mol=2mol，所以平衡时气体总物质的量=(2+1+1+2)mol=6mol，则达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比=6mol：5mol=6：5，C正确；D．已知反应物和生成物均为气体，容器的体积不变，即反应过程中混合气体的密度始终保持不变，则若混合气体的密度不再变化，不能说明该可逆反应达到化学平衡状态，D错误；故答案为：D。12.铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化甲酸(HCOOH)分解的反应机理和相对能量的变化情况如图所示，下列说法正确的是A.该过程的总反应为吸热反应B.该过程的总反应速率由II→III步骤决定C.该过程总反应可表示为：HCOOHH2↑+CO2↑D.该催化剂中铁元素的化合价在反应前后发生了变化【答案】C【解析】【详解】A．由反应进程的相对能量图得出，△H=生成物总能量-反应物总能量=-46.2kJ/mol-0kJ/mol=-46.2kJ/mol，该过程的总反应为放热反应，故A错误；B．决定化学反应速率的步骤是最慢的一步，活化能越高，反应越慢，从反应机理图中可知，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，故B错误； C．合并反应过程的每步反应，HCOOH→HCOO-+H+，[L-Fe-H]++HCOO-→，→CO2+，+H+→，→Ⅰ[L-Fe-H]++H2，得出该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑，故C正确；D．从图中得知，催化剂在反应机理存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种形式中，铁元素的化合价均没有变化，故D错误；故选：C。13.25°C时，用0.lmol/L的NaOH溶液，分别滴定20mL，浓度均为0.lmol/L的两种酸HX、HY。所加NaOH溶液体积与反应后溶液的pH的关系如图所示。下列叙述正确的是A.酸性：HX<HYB.溶液中水电离的程度：a点=b点C.溶液b点溶液中，c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)D.两种溶液中加入20mLNaOH溶液时，pH均为7【答案】C【解析】【详解】A．0.1mol/LHX 溶液的pH=1，说明HX是强酸，0.1mol/LHY溶液的 pH=4，说明HY是弱酸，所以酸性：HX＞HY，故A错误；B．a点和b点均为酸和盐的混合溶液，因为HY是弱酸，因此b点存在Y-的水解，水的电离受到促进，因此溶液中水电离的程度：a点＜b点，故B错误；C．b点溶液中含有等浓度的HY和NaY，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)，故C正确；D．两种溶液中加入20mLNaOH溶液时，均为恰好生成盐溶液，NaY溶液中Y-的水解，pH＞7，故D错误；故选C。14.肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)ΔH=+67.7kJ/mol　　　　　　　　　　①N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g)　ΔH=－534kJ/mol② 下列说法正确的是A.反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量B.2N2H4(g)+2NO2(g)＝3N2(g)+4H2O(g)ΔH=－1000.3kJ/molC.铂做电极，KOH溶液做电解质溶液，由反应②设计的燃料电池其负极反应式：N2H4－4e－+4OH－＝N2+4H2OD.铂做电极，KOH溶液做电解质溶液，由反应②设计的燃料，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大【答案】C【解析】【详解】A、反应①中ΔH=+67.7kJ/mol是吸热反应，其反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故A错误；B、目标方程式可以通过①②联立，2×②-①得到，△H=2×②-①=2×(-534kJ/mol)-(+67.7kJ/mol)=-1135.7kJ/mol，B不正确；C、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故C正确；D、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，反应生成水，随反应进行KOH溶液浓度降低，碱性减弱，溶液pH值减小，故D错误。故选C。15.下列选项中的数值前者小于后者的是A.同温度下，10mL0.1mol/L的醋酸溶液与100mL0.01mol/L的醋酸溶液H+的物质的量B.同温同浓度的KHCO3溶液和NH4HCO3溶液中的c(HCO)C.同温同浓度的CH3COONa溶液和NaCl溶液的pHD.中和25mL0.1mol/LNaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量【答案】A【解析】【详解】A．同温度下，醋酸的浓度越小，电离程度越大，10mL0.1mol/L的醋酸溶液中H+的物质的量小于100mL0.01mol/L的醋酸溶液中H+的物质的量，故A正确；B．NH4HCO3溶液中，促进HCO水解，所以同温同浓度的KHCO3溶液中的c(HCO)大于NH4HCO3溶液中的c(HCO)，故不选B；C．CH3COONa溶液呈碱性，NaCl溶液呈中性，同温同浓度的CH3COONa溶液的pH大于NaCl溶液的 pH，故不选C；D．中和25mL0.1mol/LNaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量相等，故不选D；选A。16.常温下，已知CaSO4的Ksp=4.8×10-5，CaCO3的Ksp=3.6×10-9，下列说法正确的是A.该温度下，将5×10-2mol/L氯化钙溶液与2×10-3mol/L硫酸钠溶液等体积混合(忽略体积变化)，混合后没有沉淀生成B.向CaSO4悬浊液中加入稀硫酸，c(SO)增大，Ksp增大C.向只含CaCO3的悬浊液中加入Na2SO4固体至开始有CaSO4沉淀时，溶液中c(SO)：c(CO)=7.5×10-5D.向只含CaCO3的悬浊液中加入少量的水，c(Ca2+)减小【答案】A【解析】【详解】A．Qc=c(Ca2+)∙c(SO)=5×10-2×2×10-3=1×10-4<Ksp=4.8×10-5，则无沉淀生成，故A正确；B．Ksp只与温度有关，c(SO)增大，Ksp不变，故B错误；C．CaCO3的悬浊液开始有CaSO4沉淀时，，故C错误；D．温度不变，Ksp不变，则加水瞬间溶液中c(Ca2+)和c(CO)降低，平衡正向移动，最终所得新悬浊液中c(Ca2+)不变，故D错误；故选：A。17.用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如下，下列说法不正确的是 A.压强增大主要是因为产生了H2B.整个过程中，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+C.pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀D.pH=2.0时，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑和O2+4e-+4H+=2H2O【答案】C【解析】【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小，据此分析解答。【详解】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A正确；B．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故B正确；C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C错误；D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有：2H++2e-═H2↑和O2+4e-+4H+═2H2O，故D正确；故选：C。18.下列实验操作、现象和结论均正确的是选项操作现象结论或解释 A取一支试管装入2mL2mol/LNaOH溶液，先滴加1mL1mol/LMgCl2溶液，再滴几滴1mol/LCuCl2溶液先生成白色沉淀，后沉淀变为蓝色Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]B在FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入KCl固体溶液颜色变浅加入生成物该化学平衡向逆反应方向移动C常温下，用pH计测定1mol/LCH3COONH4溶液测得pH=7CH3COONH4溶液对水的电离程度无影响D滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体溶液红色变浅Na2CO3溶液中存在水解平衡A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【详解】A．NaOH过量，由题述现象，不能说明Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，故A错误；B．加入KCl晶体，对铁离子与SCN-的络合反应无影响，平衡不移动，溶液颜色不变，故B错误；C．CH3COONH4溶液为中性，醋酸根离子与铵根离子的水解程度相同，促进水的电离，故C错误；D．滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体，红色变浅，是因碳酸钠溶液中存在水解平衡，加氯化钡，水解平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，故D正确；故选：D。19.25°C时，下列说法错误的是A.HCO的电离常数和水解常数关系：Ka(HCO)·Kh(HCO)=Kw=1.0×10-14B.已知二元弱酸H2A电离平衡常数Ka1=5.0×10-2，Ka2=5.2×10-5，则NaHA溶液的pH<7C.pH=1的HNO3和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液pH=7D.pH=2的醋酸和pH=2的盐酸溶液等体积混合后溶液pH仍为2【答案】A【解析】【详解】A．HCO水解常数，，A错误； B．HA-的水解常数，HA-的水解程度小于电离程度，NaHA溶液的pH<7，呈酸性，B正确；C．pH=1的HNO3中,pH=13的Ba(OH)2溶液中，两者等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好完全反应，溶液呈中性，溶液pH=7，C正确；D．pH=2的醋酸和pH=2的盐酸溶液等体积混合后溶液中氢离子的浓度仍然为10-2，pH=2，D正确；答案选A。20.图为2021年新研发的车载双电极镍氢电池，该电池相当于两电池用铜箔串联在一起，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，下列叙述正确的是A.a、b为电池负极，c、d为电池正极B.充电时，c极上的反应可表示为H2O+M+e-=MH+OH-C.图示显示的是电池放电的过程，放电时电池正极质量减小D.充电时电子流动路径为外接电源负极→a、d→外接电源正极，而a→b、b→c、c→d的导电过程均借助离子迁移完成【答案】B【解析】【分析】放电过程为原电池，NiOOH转变为Ni(OH)2，镍的化合价从+3价降到+2价，则d为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-，a为负极，MH中H由0价升高到+1价，氢失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水，电极反应为MH-e-+OH-═M+H2O；充电是放电的逆过程。【详解】A．由OH-离子的移动方向可知，a为负极，c为负极，d为正极，A错误； B．放电时c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，即放电时，反应物为MH→生成物为M(s)和H2O，充电时为放电的逆过程，电极反应式为：H2O+M+e-=MH+OH-，B正确；C．正极： NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，固体由NiO(OH)→Ni(OH)2质量增加，C错误；D．充电时为电解池：电子的流动方向：电源负极→a；d→电源正极；b→c的导电过程为铜箔中的电子移动完成，D错误；故选：B。三、填空、简答题(本题包括4小题，共50分。)21.已知表中所示的一组物质：序号①②③④⑤⑥⑦⑧物质回答下列问题：(1)常温时，的溶液呈碱性的是________(填序号)。(2)标准状况下，气体完全溶于蒸馏水中，形成溶液，则该溶液的_______。(3)常温时，的溶液中，由水电离出的c水(H+)=______，pH=9的溶液中由水电离出的c水(OH-)=_______。(4)常温时，向溶液中加入少量固体，电离平衡常数Ka_____(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】①.②④⑤②.1③.10-10mol‧L-1④.10-5mol‧L-1⑤.不变【解析】【详解】(1)、为碱，在溶液中能电离出，而溶液因的水解而显碱性。(2)标准状况下，，，。(3)常温时，的溶液中，由可知，溶液中，由水电离出的；的溶液中，，故，该完全由水电离所得，故的溶液中由水电离出的。 (4)固体溶于水中，因的水解使溶液显酸性，的电离平衡向逆反应方向移动，但温度不变，电离平衡常数不变。22.NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工产品，均可用于造纸业。（1）NaClO溶液pH>7，用离子方程式表示原因_______。（2）在纸浆中加入NaClO溶液的目的是_______。（3）用如图装置探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液反应的实验。打开活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀。反应的离子方程式是________。（4）下表为常温下浓度均为0.1mol/L的5种溶液的pH：溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNpH8.89.711.610.311.1下列反应不能发生的是_______(填编号)。A.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClOB.CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClOC.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCND.CH3COOH+NaClO=CH3COONa+HClO（5）室温下，下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是_______。A.Na2CO3溶液：2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)B.NaClO溶液：c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)C.NaHCO3溶液：c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-)D.pH=2的HCl与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c(NH)+c(OH-)>c(Cl-)+c(H+)【答案】（1）ClO-+H2O⇌HClO+OH-（2）漂白纸浆（3）Al3++ClO-+3H2O=3HClO+Al(OH)3↓（4）A（5）BD 【解析】【小问1详解】NaClO为强碱弱酸盐，水解呈碱性，离子方程式为：ClO-+H2O⇌HClO+OH-；【小问2详解】NaClO具有强氧化性，可用于漂白纸浆；【小问3详解】向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀，Al3+与ClO-发生互促水解反应，离子方程式为Al3++3ClO-+3H2O═3HClO+Al(OH)3↓；【小问4详解】根据“越弱越水解”的规律结合盐溶液的pH可知，酸性强弱顺序为：CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCN＞HCO；A．碳酸酸性大于次氯酸，次氯酸大于碳酸氢根离子，反应的化学方程式，CO2+H2O+NaClO═NaHCO3+HClO，反应不可以进行，故A正确；B．碳酸酸性大于次氯酸，次氯酸大于碳酸氢根离子，CO2+H2O+NaClO═NaHCO3+HClO，反应可以进行，故B错误；C．醋酸酸性大于HCN，可以发生反应CH3COOH+NaCN═CH3COONa+HCN，故C错误；D．醋酸酸性大于次氯酸，可以发生反应CH3COOH+NaClO═CH3COONa+HClO，故D错误；故答案为：A；【小问5详解】A．在Na2CO3溶液中存在物料守恒：c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)，故A错误；B．NaClO溶液中存在ClO-的水解平衡ClO-+H2O⇌HClO+OH-，溶液显碱性，溶液中存在：c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)，故B正确；C．NaHCO3溶液存在质子守恒：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)，故C错误；D．pH=2的HCl与pH=12的氨水等体积混合，溶液中溶质为氯化铵和NH3•H2O，溶液中电荷守恒为c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，由于溶液显碱性，即c(OH-)＞c(H+)，所以溶液中：c(NH)+c(OH-)＞c(Cl-)+c(H+)，故D正确；故选：BD。23.镍催化剂的主要成分为Ni，还含有一定量Al、Fe及Fe2O3、少量其他不溶性物质，回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如下： 已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Ni2+开始沉淀的pH(c=0.01mol/L)2.27.57.2沉淀完全的pH(c=1.0×10-5mol/L)3.29.08.7回答下列问题：（1）提高“碱浸”速率的措施是_______(任写一点即可)。（2）“碱浸”溶解的物质是_______。“滤液②”可能含有的金属离子有Fe2+、Fe3+和_______。（3）“转化”步骤中加入H2O2的目的是_______，反应的离子方程式是_______，选择________(填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”)试剂，能证明添加的H2O2已过量。（4）“调pH”时，最适宜的pH范围是_______。（5）滤液③可用于电镀镍，电镀镍时阴极反应式为_______。【答案】（1）升温或搅拌、或将固体粉碎等（2）①.Al②.Ni2+（3）①.作氧化剂，氧化Fe2+②.2Fe2++2H++H2O=2Fe3++2H2O③.K3[Fe(CN)6]或铁氰化钾（4）3.3~7.2（5）Ni2++2e-=Ni【解析】【分析】向废镍催化剂中加入氢氧化钠溶液碱浸，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，镍、铁和氧化铁不与碱反应，过滤得到含有偏铝酸钠的滤液①和含有镍、铁、氧化铁和少量其他不溶性物质的滤饼①；向滤饼①中加入稀硫酸酸浸，镍、铁和氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸镍，过滤除去含有少量其他不溶性物质的滤渣②，得到含有硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸镍的滤液②；向滤液②中加入过氧化氢溶液，将硫酸亚铁转化为硫酸铁，再向溶液中加入氢氧化钠溶液，调节pH在3.2～7.2的范围内，将硫酸铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣③和含有硫酸镍的滤液③；滤液③经控制溶液pH浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸镍晶体。【小问1详解】将废镍催化剂粉碎、增大氢氧化钠溶液浓度、加热升高温度、搅拌等措施能提高“碱浸”速率；【小问2详解】 由分析可知，“碱浸”溶解的物质是Al，滤液②为硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸镍的混合溶液，含有的金属阳离子为Ni2+、Fe2+和Fe3+；【小问3详解】“转化”步骤中加入过氧化氢发生的反应为酸性条件下，硫酸亚铁与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铁和水，目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，添加的H2O2已过量会完全转化Fe2+，可用K3[Fe(CN)6]或铁氰化钾试剂证明无Fe2+；【小问4详解】调节溶液pH的目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，而Ni2+不转化为沉淀，由题给数据可知，最适宜的pH范围是3.3～7.2；【小问5详解】电镀镍时阴极发生还原反应，电极反应式为Ni2++2e-=Ni。24.我国将在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。CO2的资源化利用能有效减少CO2排放。（1）研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH>0①此反应的活化能Ea(正)________Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)。②某温度下，向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应，初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa，一段时间达到平衡后，测得体系压强增加了10kPa，则该反应的平衡常数Kp_______(kPa)2(结果保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算。分压=总压×物质的量分数)。（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图。①阳极区为该装置的_______边(填“左”或“右”)，电解一段时间后，溶液中的K+向_______极区移动(填“阳”或“阴”)。②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式：_______。 （3）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应I：CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2k/mol反应II：2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-122.5kJ/mol在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：CH3OCH3的选择性=100%①温度高于300°C，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______。②220°C时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时化间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高程CH3OCH3选择性的措施有_______。(填一条即可)【答案】（1）①.>②.67（2）①.左②.阴③.CO2+HCO+2e-=HCOO-+CO（3）①.300°C以后，CH3OCH3的选择性降低，此时以反应I为主，反应I是吸热反应，升高温度，反应I正向移动，所以CO2转化率升高②.增大压强或使用对反应II催化活性更高的催化剂【解析】【小问1详解】①反应的ΔH=Ea(正)-Ea(逆)＞0，说明Ea(正)＞Ea(逆)；②设CO2的压强变化量为xkPa，列三段计算如下：，由(15-x+20-x+2x+2x)-(15+20)=10解得x=5，则该反应的平衡常数Kp=(kPa)2=67(kPa)2， 【小问2详解】①阳极水放电发生反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，为该装置的左边，氢离子与碳酸氢根离子反应，同时溶液中的阳离子K+向阴极区迁移；②阴极CO2得电子被还原为HCOO-，根据元素守恒有碳酸氢根离子参与反应，由此得电极反应：CO2+HCO+2e-=HCOO-+CO；【小问3详解】